科学家用被爱因斯坦预测的空时现象在银河系边缘发现一颗罕见行星

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科学家用被爱因斯坦预测的空时现象在银河系边缘发现一颗罕见行星
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用引力微透镜科学家已經在银河系边缘上发现了一颗罕见的大型行星。这颗行星只是在我们银河系的密集中心凸起的周邊上被发现的第三個。
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盖亚太空望远镜的艺术家描畫,该望远镜于2021年首次发现了微透镜事件。(Image credit: ESA/ATG medialab; background: ESO/S. Brunier)
天文学家已經用被阿尔伯特·爱因斯坦首次预测的空时现象发现一颗隐藏在我们银河系边缘的罕见行星。
这颗被標榜为AT2021uey b的系外行星是一颗木星大小的气态巨行星,位於距离地球约3200光年遠。这颗行星每4170天環绕一颗小的冷的M矮星一圈,它的位置是引人注目的——它是在整个太空观测历史中從我们银河系密集中心如此远被发现的僅第三颗行星。
然而,也许比這顆行星位置更超常的是用來发现它的方法。这种被称为微透镜的效应當一個宿主恒星的光由於一顆行星的引力被空时翹曲放大时发生。研究人员于5月7日在《天文学与天体物理学》杂志上发表了他们的发现。
立陶宛维尔纽斯大学的天文学家、该研究的合著者馬畱斯(Marius Maskolinas)在一份声明中说:“这种工作需要大量的专业知识、耐心,坦率地说还需要一点运气。你不得不等待很长时间让源恒星和透镜的天体來对齐,然后检查一個大量的数据。90%的观测恒星因各种其他原因脉动,只有少数案例显示微透镜效应” 。
自1992年探测到第一颗系外行星以来已经发现了太阳系外近6000个外星世界。两种最常见的叫透射光度法和径向速度法的检测方法通过隨行星在宿主恒星前方經過时变暗或從行星的引力牵引傳到它們上的摆动检测行星。
一种更罕见的被称为微透镜的方法源于爱因斯坦的广义相对论,是由大质量天体隨它們翹曲宇宙的叫空时的織造產生的。爱因斯坦发现引力不被一種看不见的力产生而是被存在物质和能量中的空时弯曲和扭曲产生。
反过来,这个弯曲的空间决定能量和物质如何移動通过它。即便光以直线旅行,光旅行穿过一個弯曲的空时区域也以曲线旅行。这意味着当當一颗行星在它的宿主恆星前方经过时它的引力起一个透镜的作用——放大這顆恒星的光,造成它的亮度飙升。
馬畱斯说:“關於这种方法让我着迷的是它能探測那些看不见的体”。本質上通過測量這些体的 “陰影”,“想象一只鸟从你身边飞过。你看不到鸟本身也不知道它是什么颜色,只知道它的影子。但从它你能以一定水平的概率确定它是一只麻雀还是一隻天鹅以及离我们有多远。这是一个難以置信有趣的过程” 。
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2021年,在由欧洲航天局盖亚望远镜拍摄的数据中首次发现了AT2021uey b的宇宙阴影,通过在它的主星亮度中的一個短暂峰值揭示它的存在。
天文学家随后用维尔纽斯的毛勒泰(Moltai)天文台进行了详细的后续观测,從该天文台他們计算出它的来源是一颗质量为木星1.3倍的行星。它的宿主恆星燃烧大约是我们自身温度的一半的温度,这颗气态巨星位於地球距离太阳的距离四倍遠処。
按照研究人员,到目前为止这颗行星的发现如此远离银河系的中心凸起,在一个形成行星所需的更重元素相对稀少的区域中,为行星能被发现不太可能的地方提供了新的暗示。
维尔纽斯大学的另一位天文学家、发现这颗行星的微透镜项目负责人艾迪塔(Edita Stonkut)在声明中说:“当发现第一颗围绕太陽一樣恒星的行星时,人们非常惊讶这颗木星型行星是如此近离它的恒星,随着数据积累我们了解到许多类型的行星系统与我们的太阳系完全不同。我们已經不得不不止一次重新思考行星形成模型” 。
https://www.livescience.com/space/scientists-discover-rare-planet-at-the-edge-of-the-milky-way-using-space-time-phenomenon-predicted-by-einstein